書名:化工原理學習指南(第2版)
36.70元
作者:柴誠敬, 夏清, 張國亮, 劉明言, 賈紹義, 王軍,
齣版社:高等教育齣版社
齣版日期:2012-07-01
ISBN:9787040345759
字數:
頁碼:394
版次:2
裝幀:平裝
開本:16
商品重量:0.599kg
編輯推薦
《化工原理學習指南(第2版)》可作為高等院校化工及相關專業學生學習化工原理課程及考研復習的指導書,也可供教師講授本課程參考使用,同時,還可作為有關部門從事化工設計、科研、管理及生産等工作的科技人員的參考用書。
內容提要
目錄
緒論
d一章流體流動
學習指導
學習要點
示範題解析
思考題簡答
自測題
本章符號說明
第二章流體輸送機械
學習指導
學習要點
示範題解析
思考題簡答
自測題
本章符號說明
第三章非均相混閤物分離及固體
流態化
學習指導
學習要點
示範題解析
思考題簡答
自測題
本章符號說明
第四章液體攪拌
學習指導
學習要點
示範題解析
思考題簡答
自測題
本章符號說明
第五章傳熱
學習指導
學習要點
示範題解析
思考題簡答
自測題
本章符號說明
第六章蒸發
學習指導
學習要點
示範題解析
思考題簡答
自測題
本章符號說明
第七章傳質與分離過程概論
學習指導
學習要點
示範題解析
思考題簡答
自測題
本章符號說明
第八章氣體吸收
學習指導
學習要點
示範題解析
思考題簡答
自測題
本章符號說明
第九章蒸餾
學習指導
學習要點
示範題解析
思考題簡答
自測題
本章符號說明
第十章液—液萃取和液—固
浸取
學習指導
學習要點
示範題解析
思考題簡答
自測題
本章符號說明
第十一章固體物料的乾燥
學習指導
學習要點
示範題解析
思考題簡答
自測題
本章符號說明
第十二章其他分離方法
學習指導
學習要點
思考題簡答
附錄
一、化工原理及實驗(或化工傳遞)考試大綱
二、天津大學研究生院招收碩士研究生《化工原理(含實驗或化工傳遞)》入學試題
三、自測題及研究生入學試題答案
參考書目
作者介紹
文摘
序言
化工原理深度解析與應用 這是一本旨在係統性地、深入地探討化工原理核心概念,並著重於其在實際工程問題中的應用的專著。本書並非對某一特定高校的教材進行復述或補充,而是力求構建一個更加宏觀、更具普遍性的視角,幫助讀者建立起紮實的化工原理基礎,並能靈活運用這些知識解決復雜多變的工業挑戰。 本書的理論深度與廣度 化工原理是化學工程領域的基石,其內容涵蓋瞭物質的傳遞(質量傳遞、動量傳遞、熱量傳遞)以及能量的轉化與利用。本書將從最基礎的原理齣發,逐步深入到更為復雜的現象和模型。 第一部分:物質傳遞的核心概念與工程模型 質量傳遞(Mass Transfer): 擴散(Diffusion):本書將詳細闡述分子擴散和對流擴散的機理,介紹菲剋定律及其在不同體係中的應用。我們將深入探討影響擴散速率的關鍵因素,如溫度、濃度梯度、介質性質以及擴散係數的計算與估算方法。 對流(Convection):我們將區分層流和湍流對質量傳遞的影響,介紹無量綱群(如雷諾數、施密特數)在描述對流傳質過程中的重要性。本書將介紹傳質係數的概念,並闡述其與流體動力學參數、傳質阻力等之間的關係。 傳質機理與模型:本書將深入解析多相體係中的傳質過程,例如氣液傳質(如吸收、蒸餾)、液液傳質(如萃取)以及固液傳質(如溶解、結晶)。我們將介紹常用的工程模型,如傳質單元法(HTU-NTU法)、平衡級法,並分析這些模型的適用條件和局限性。 單元操作的理論基礎:我們將聚焦於幾個關鍵的單元操作,並從質量傳遞的角度進行深入剖析: 吸收(Absorption):詳細闡述吸收塔的設計原理,包括傳質推動力、吸收劑的選擇、填料塔與闆式塔的傳質效率比較,以及影響吸收效果的關鍵因素。 蒸餾(Distillation):深入講解理想溶液和非理想溶液的汽液平衡關係,介紹塔闆效率、傳質單元的概念,以及精餾、萃取精餾、共沸蒸餾等復雜分離過程的理論基礎。 萃取(Extraction):分析液液相平衡,講解萃取塔的設計,並介紹連續逆流萃取、多級萃取等操作的原理。 結晶(Crystallization):探討過飽和度、成核與生長機理,分析不同結晶設備(如冷卻結晶器、蒸發結晶器)的工作原理。 吸附(Adsorption):介紹吸附等溫綫,分析固定床吸附器的設計與操作,並探討模擬移動床等高效吸附技術。 動量傳遞(Momentum Transfer): 流體流動(Fluid Flow):我們將從流體的宏觀性質(粘度、密度)齣發,深入研究流體的靜止和運動狀態。本書將詳細講解流體在管道中的流動,包括層流和湍流的判彆,達西定律、伯努利方程及其在能量衡算中的應用。 壓降與揚程:我們將分析流體在管道、閥門、彎頭等流動阻力造成的壓降,以及泵、風機等設備提供的揚程。本書將提供計算流體壓降的實用方法和圖錶。 流體混閤與輸送:我們將探討攪拌器設計的基本原理,以及流體輸送泵(如離心泵、容積泵)的選擇與性能分析。 單元操作中的動量傳遞: 固液分離(Solid-Liquid Separation):如過濾、沉降等,分析流體動力學對固液分離效率的影響。 氣固分離(Gas-Solid Separation):如除塵器(鏇風分離器、布袋除塵器),講解氣流組織和顆粒沉降的原理。 熱量傳遞(Heat Transfer): 熱傳導(Conduction):闡述傅裏葉定律,分析穩態和非穩態導熱過程,並研究不同幾何形狀(如平闆、圓筒)的導熱問題。 對流傳熱(Convection Heat Transfer):區分自然對流和強製對流,引入傳熱係數的概念,並詳細分析無量綱群(如雷諾數、普朗特數、努賽爾數)在傳熱過程中的作用。 輻射傳熱(Radiation Heat Transfer):講解黑體輻射、灰體輻射定律,以及輻射換熱的計算方法。 相變傳熱(Phase Change Heat Transfer):重點分析沸騰和冷凝過程的傳熱機理,以及相關的傳熱係數估算。 單元操作中的熱量傳遞: 換熱器(Heat Exchangers):我們將深入研究各種類型的換熱器,如管殼式換熱器、闆式換熱器,並討論傳熱溫差(LMTD)的計算方法。 蒸發(Evaporation):分析不同蒸發器的操作原理,如單效蒸發、多效蒸發、再壓蒸發等,並進行能量衡算。 乾燥(Drying):講解濕物料的乾燥機理,分析不同乾燥設備(如烘箱、氣流乾燥器)的傳熱傳質過程。 第二部分:能量轉化與過程控製 能量衡算(Energy Balances):本書將係統性地講解化工過程中的能量衡算,包括焓、熱容、相變潛熱等概念,並強調能量衡算在過程設計和優化中的重要性。 熱力學基礎迴顧與應用:在必要時,本書將對熱力學基本原理進行迴顧,並著重探討其在化學反應平衡、相平衡以及壓縮、膨脹等過程中的應用。 化工過程的動態特性與控製: 過程動態學:我們將引入綫性係統理論,分析過程的慣性、滯後、比例等環節,並講解如何建立過程的動態模型。 過程控製理論:本書將介紹比例-積分-微分(PID)控製的基本原理,並討論反饋控製、前饋控製等策略。 控製器設計與整定:我們將探討如何根據過程特性選擇閤適的控製器參數,並介紹常用的整定方法。 先進控製策略:本書將簡要介紹模型預測控製(MPC)等更高級的控製方法,以及它們在復雜化工過程中的應用潛力。 第三部分:化工原理在工程實踐中的應用與案例分析 本書的獨特之處在於,它不僅僅停留在理論層麵,更強調將所學的化工原理知識應用於解決實際的工程問題。 單元操作的綜閤設計:我們將結閤前麵章節介紹的理論,通過具體的工程案例,指導讀者如何進行單元操作的設備選型、尺寸設計以及操作條件的優化。例如,如何根據物料性質和分離要求,設計一套經濟高效的精餾係統。 化工過程的優化與模擬:本書將介紹化工過程模擬軟件(如Aspen Plus, HYSYS)的基本原理和應用,並通過實例演示如何利用這些工具對現有過程進行分析、優化,以及新過程的開發。 過程安全與環境保護:我們將探討化工原理在過程安全設計(如風險評估、泄壓設計)以及環境保護(如廢氣、廢水處理)方麵的應用。 案例研究:本書將包含多個不同領域的化工過程案例,涵蓋石油化工、精細化工、製藥、食品加工等,通過這些案例,讀者可以更直觀地理解化工原理的實際應用價值。例如,某化工廠的溶劑迴收過程分析,某生物發酵過程的傳質傳熱優化等。 本書的特色與優勢 係統性與邏輯性:本書的章節安排緊密圍繞化工原理的核心內容,由淺入深,邏輯清晰,便於讀者循序漸進地學習。 理論深度與工程導嚮相結閤:我們既深入探討瞭每個原理背後的科學機理,也著重於其在實際工程問題中的應用方法和計算技巧。 強調模型建立與分析:本書鼓勵讀者從第一性原理齣發,建立適用於具體工程問題的數學模型,並通過分析模型來理解過程行為和進行設計優化。 豐富的工程實例與計算:書中包含大量的工程計算示例,幫助讀者掌握理論知識的實際應用。 培養解決復雜問題的能力:本書旨在培養讀者獨立分析和解決復雜化工問題的能力,而不僅僅是記住公式和套用模闆。 跨學科視野:在講解過程中,我們會適時地引入流體力學、傳熱學、熱力學、化學反應動力學等相關學科的知識,幫助讀者建立更廣闊的知識體係。 本書的目標讀者 化學工程、化工與製藥工程、環境工程、材料科學與工程等相關專業的本科生和研究生。 從事化工行業研發、設計、生産、操作的工程師和技術人員。 對化工原理感興趣,希望深入瞭解其理論基礎和工程應用的讀者。 通過研讀本書,您將能夠更深刻地理解物質和能量在化工過程中的行為規律,掌握解決實際工程問題的理論工具和方法,為您的學習和職業發展奠定堅實的基礎。
不得不說,這本書的排版設計和內容編排都讓人眼前一亮。我手裏有不少化工原理相關的教材和參考書,但這本書在細節上做得尤其齣色。比如,對於每一個章節的引入,它都會先簡要概述本章的學習目標和核心內容,這讓我能快速瞭解學習方嚮,做到有的放矢。而且,每講完一個概念,它都會立刻配上一兩個小型的練習題,讓你即時鞏固,而不是等到最後纔做大量的習題。這種“學一點,練一點”的模式,大大提高瞭我的學習效率,也避免瞭知識點遺漏。更讓我驚喜的是,書中還穿插瞭不少“知識拓展”和“易錯辨析”的小欄目,這些內容往往是老師在課堂上強調,或者考試中容易考察的重點,但又不一定在標準教材裏寫得那麼突齣。這本書就像一位經驗豐富的老師,提前幫你把那些“坑”都指齣來瞭,讓我少走瞭不少彎路。而且,它的語言風格也很接地氣,沒有那些艱澀難懂的術語堆砌,讀起來一點都不纍,反而有一種在和朋友交流學習心得的感覺。